自律低温プロセスによるSi量子ドットの高収率生成と高品質化の同時実現

• 研究課題/領域番号: 24K07564
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 法政大学
• 研究代表者: 中村 俊博 法政大学, 理工学部, 教授 (90451715)
• 研究分担者: 越田 信義 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (50143631)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 量子ドット

研究開始時の研究の概要

Si量子ドットは、近年の半導体プロセス技術との高い親和性から発光デバイス・光電変換デバイス、スピン量子ビット、バイオ計測・医療など広い応用が期待されているが、その作製技術は収率・制御性・安定性の点で実用レベルに至っていない。そこで、Siのナノ構造化・量子ドット化・表面終端の全過程に自律形成機構を取り入れた高収率Si量子ドット形成法の開発を行う。陽極酸化法でSiウエハーから作製した多孔質Si層を有機溶媒中で低温加熱し、クラッキングと同時に表面が終端されたSi量子ドットを得る。本方法では、多孔質Siの際だった低熱伝導・低熱容量に起因した熱ストレスにより、クラッキング生成の効率化と安定化をねらう。